Autotomia - Autotomy

Uma lagartixa anã de cabeça branca com cauda perdida devido à autotomia.

Autotomia (do grego automático , "auto" e tomo , "cortando", αὐτοτομία ) ou auto-amputação , é o comportamento através do qual um estábulos ou devoluções um ou mais dos seus apêndices , geralmente como um auto-defesa mecanismo para escapar das garras de um predador ou para distraí-lo e, assim, permitir a fuga. Alguns animais têm a capacidade de regenerar a parte perdida do corpo posteriormente. A autotomia tem múltiplas origens evolutivas e acredita-se que tenha evoluído pelo menos nove vezes de forma independente na animalia.

Vertebrados

Répteis e anfíbios

Uma cauda de lagarto solta por autotomia
Uma cauda de lagarto autotomizada exibindo movimento contínuo
lagarto com mudança abrupta no padrão da cauda
A mudança notável no padrão da cauda desta lagartixa marmorizada indica regeneração após a autotomia

Alguns lagartos , salamandras e tuatara, quando apanhados pela cauda, ​​perderão parte dela na tentativa de fuga. Em muitas espécies, a cauda separada continuará a se contorcer, criando uma sensação enganosa de luta contínua e distraindo a atenção do predador da presa em fuga. Além disso, muitas espécies de lagartos, como Plestiodon fasciatus , Cordylosaurus subtessellatus , Holaspis guentheri , Phelsuma barbouri e Ameiva wetmorei, têm caudas azuis elaboradamente coloridas que demonstraram desviar ataques predatórios em direção à cauda e para longe do corpo e da cabeça. Dependendo da espécie, o animal pode ser capaz de regenerar parcialmente sua cauda, ​​normalmente por um período de semanas ou meses. Embora funcional, a nova seção da cauda geralmente é mais curta e conterá cartilagem em vez de vértebras de osso regeneradas , e em cor e textura a pele do órgão regenerado geralmente difere nitidamente de sua aparência original. No entanto, algumas salamandras podem regenerar uma cauda morfologicamente completa e idêntica. Alguns répteis, como a lagartixa-de-crista , não regeneram a cauda após a autotomia.

Mecanismo

O termo técnico para essa capacidade de abaixar a cauda é autotomia caudal . Na maioria dos lagartos que sacrificam a cauda dessa maneira, a quebra ocorre apenas quando a cauda é agarrada com força suficiente, mas alguns animais, como algumas espécies de lagartixas, podem realizar uma verdadeira autotomia, jogando fora a cauda quando suficientemente estressados, como quando atacado por formigas.

A autotomia caudal em lagartos assume duas formas. Na primeira forma, chamada de autotomia intervertebral, a cauda se quebra entre as vértebras. A segunda forma de autotomia caudal é a autotomia intravertebral, na qual existem zonas de fraqueza, planos de fratura em cada vértebra no meio da cauda. Nesse segundo tipo de autotomia, o lagarto contrai um músculo para fraturar uma vértebra, em vez de quebrar a cauda entre duas vértebras. Os músculos esfincterianos da cauda se contraem ao redor da artéria caudal para minimizar o sangramento. Outra adaptação associada à autotomia intravertebral é que os retalhos cutâneos se dobram sobre a ferida no local da autotomia para selar prontamente a ferida, o que pode minimizar a infecção no local da autotomia. A autotomia caudal é prevalente entre os lagartos; foi registrado em 13 de aproximadamente 20 famílias.

Eficácia e custos

A autotomia caudal está presente como uma tática anti-predadora, mas também está presente em espécies que apresentam altos índices de competição e agressão intraespecífica. O lagarto Agama agama luta usando sua cauda como um chicote contra outros da mesma espécie. Ele pode autotomizar sua cauda, ​​mas isso acarreta um custo social - a perda da cauda diminui a posição social e a capacidade de acasalamento. Por exemplo, Uta stansburiana sofre redução do status social após autotomia caudal, enquanto Iberolacerta monticola experimenta redução do sucesso de acasalamento. Entre Coleonyx brevis , ovos menores ou nenhum ovo são produzidos depois que a cauda é perdida. No entanto, a cauda regenerada em Agama agama assume uma nova forma de clube, proporcionando ao macho uma arma de combate melhor, de modo que a autotomia e a regeneração trabalham juntas para aumentar a capacidade do lagarto de sobreviver e se reproduzir. Existem também exemplos em que as salamandras atacam as caudas de co-específicos para estabelecer o domínio social e diminuir a aptidão dos competidores.

Apesar da eficácia desse mecanismo, ele também é muito caro e só é empregado após a falha de outras defesas. Um dos custos é para o sistema imunológico: a perda da cauda resulta em um sistema imunológico enfraquecido, que permite que ácaros e outros organismos prejudiciais tenham um impacto negativo maior sobre os indivíduos e reduzam sua saúde e expectativa de vida. Como a cauda desempenha um papel significativo na locomoção e no armazenamento de energia dos depósitos de gordura, ela é valiosa demais para ser deixada cair ao acaso. Muitas espécies desenvolveram comportamentos específicos após a autotomia, como diminuição da atividade, a fim de compensar consequências negativas, como recursos energéticos esgotados. Alguns desses lagartos, nos quais a cauda é um importante órgão de armazenamento para acumular reservas, voltarão a ser uma cauda caída depois que a ameaça passar, e a comerão para recuperar parte dos suprimentos sacrificados. Por outro lado, algumas espécies foram observadas atacando rivais e agarrando suas caudas, que comem depois que seus oponentes fogem.

Existem também adaptações que ajudam a mitigar o custo da autotomia, como visto na salamandra altamente tóxica, Bolitoglossa rostrata , em que o indivíduo vai atrasar a autotomia até que o predador mova suas mandíbulas para cima pela cauda ou segure por muito tempo, permitindo que a salamandra para reter sua cauda quando a toxicidade por si só pode afastar predadores. A regeneração é uma das maiores prioridades após a autotomia, a fim de otimizar o desempenho locomotor e recuperar a aptidão reprodutiva. Enquanto regenera suas caudas, a autotomia caudal é restaurada a um custo energético que muitas vezes impede o crescimento corporal ou as interações intraespécies.

Autotomia no registro fóssil

Foram encontrados fósseis de répteis com capacidade de autotomização que não pertencem à família dos lagartos que datam do Carbonífero Superior e Permiano Inferior , pertencentes aos grupos Recumbirostra e Captorhinidae . Dois squamate espécies do período Jurássico, Eichstaettisaurus schroederi e Ardeosaurus digitatellus , foram identificados como tendo planos autotomia intervertebrais, e estas espécies foram colocadas na taxonomia squamate como sendo um antepassado de geckos actuais existentes.

Mamíferos

Pelo menos duas espécies de camundongos espinhosos africanos , Acomys kempi e Acomys percivali , são capazes de liberação autotômica da pele, por exemplo, ao serem capturados por um predador. Eles são os primeiros mamíferos conhecidos a fazê-lo. Eles podem regenerar completamente o tecido da pele autotomicamente liberado ou danificado de outra forma - folículos pilosos, pele, glândulas sudoríparas, pelo e cartilagem que estão crescendo novamente, com pouca ou nenhuma cicatriz. Acredita-se que os genes de regeneração correspondentes também possam funcionar em humanos.

Invertebrados

Mais de 200 espécies de invertebrados são capazes de usar a autotomia como um comportamento de esquiva ou proteção. Esses animais podem se livrar voluntariamente de apêndices quando necessário para a sobrevivência. A autotomia pode ocorrer em resposta à estimulação química, térmica e elétrica, mas talvez seja mais frequentemente uma resposta à estimulação mecânica durante a captura por um predador. A autotomia serve para melhorar as chances de fuga ou para reduzir mais danos ocorridos no restante do animal, como a disseminação de uma toxina química após a picada.

Moluscos

A autotomia ocorre em algumas espécies de polvo para sobrevivência e reprodução: o braço reprodutor especializado (o hectocotylus ) se desprende do macho durante o acasalamento e permanece dentro da cavidade do manto da fêmea .

As espécies de lesmas (terrestres) do gênero Prophysaon podem se autoamputar uma parte de sua cauda. É conhecida a autotomia da cauda do caracol marinho Oxynoe panamensis sob irritação mecânica persistente.

Algumas lesmas do mar exibem autotomia. Tanto a Discodoris lilacina quanto a Berthella martensi geralmente deixam cair toda a saia do manto quando manuseadas, fazendo com que Discodoris lilacina também seja chamada de Discodoris fragilis . Os membros do Phyllodesmium vão deixar cair um grande número de suas cerata cada, na ponta tendo uma grande glândula pegajosa que secreta uma substância pegajosa. Espécimes jovens de duas espécies de Elysia , E. atroviridis e E. marginata , podem regenerar todo o corpo parasitado de sua cabeça, que pode ter evoluído como um mecanismo de defesa contra parasitas internos. Essas lesmas do mar são conhecidas por serem capazes de conduzir a fotossíntese por meio da incorporação de cloroplastos de alimentos de algas em suas células, que usam para sobreviver após a separação de seu sistema digestivo.

Crustáceos

Os caranguejos de pedra autotômicos são usados ​​como uma fonte auto- renovável de alimento por humanos, especialmente na Flórida. A colheita é realizada removendo uma ou ambas as garras do animal vivo e devolvendo-o ao oceano onde ele pode regenerar o (s) membro (s) perdido (s). No entanto, sob condições experimentais, mas usando técnicas comercialmente aceitas, 47% dos caranguejos de pedra que tiveram ambas as garras removidas morreram após a declamação, e 28% dos amputados com uma única garra morreram; 76% das vítimas morreram dentro de 24 horas após a declamação. A ocorrência de garras regeneradas na colheita pesqueira é baixa; um estudo indica menos de 10%, e um estudo mais recente indica que apenas 13% têm garras regeneradas. (Ver Declamações de caranguejos )

A autotomia pós-colheita da perna pode ser problemática em algumas pescarias de caranguejo e lagosta e geralmente ocorre se esses crustáceos forem expostos a água doce ou água hipersalina na forma de sal seco em bandejas de classificação. O reflexo de autotomia em crustáceos foi proposto como um exemplo de comportamento natural que levanta questões sobre as afirmações sobre se os crustáceos podem "sentir dor", que podem ser baseadas em definições de "dor" que são falhas por falta de qualquer teste falsificável, seja para estabelecer ou negar a significância do conceito neste contexto.

Aranhas

Uma aranha pesqueira com dois membros faltando

Em condições naturais, as aranhas com orbe ( Argiope spp.) Passam por autotomia se forem picadas em uma perna por vespas ou abelhas. Em condições experimentais, quando as aranhas são injetadas na perna com veneno de abelha ou vespa, elas eliminam esse apêndice. Mas, se eles são injetados apenas com solução salina, eles raramente autotomizam a perna, indicando que não é a injeção física ou a entrada de líquido per se que causa a autotomia. Além disso, as aranhas injetadas com componentes do veneno que fazem com que os humanos injetados relatem dor ( serotonina , histamina , fosfolipase A2 e melitina ) autotomizam a perna, mas se as injeções contiverem componentes do veneno que não causam dor aos humanos, a autotomia não ocorre.

Em aranhas, a autotomia também pode desempenhar um papel no acasalamento. O macho de Nephilengys malabarensis do Sudeste Asiático rompe seu pedipalpo ao transferir esperma e obstrui a abertura genital da fêmea, após o qual o palpo continua bombeando. Isso ajuda o macho a evitar o canibalismo sexual e, se a fuga for bem-sucedida, o macho passa a proteger "sua" fêmea dos competidores.

Abelhas e vespas

Às vezes, quando as abelhas (gênero Apis ) picam uma vítima, o ferrão farpado permanece cravado. À medida que a abelha se solta, o ferrão leva consigo todo o segmento distal do abdômen da abelha, junto com um gânglio nervoso , vários músculos, um saco de veneno e o final do trato digestivo da abelha. Essa grande ruptura abdominal mata a abelha. Embora seja amplamente acreditado que uma abelha operária só pode picar uma vez, este é um equívoco parcial: embora o ferrão seja farpado de modo que se aloja na pele da vítima , se soltando do abdômen da abelha e levando à sua morte, isso só acontece se a pele da vítima for suficientemente espessa, como a de um mamífero. A picada de uma abelha rainha não possui farpas e não se autotomiza. Todas as espécies de abelhas melíferas verdadeiras têm essa forma de autotomia do ferrão. Nenhum outro inseto picador, incluindo a vespa do jaqueta amarela e a vespa do mel mexicana , modificou o aparato da picada dessa maneira, embora possam ter picadas farpadas. Duas espécies de vespas que usam a autotomia do ferrão como mecanismo de defesa são Polybia Rejeitada e Synoeca surinama .

As porções endofalo e córnea da genitália de abelhas melíferas ( zangões ) também se autotomizam durante a cópula e formam um tampão de acasalamento , que deve ser removido pela genitália dos zangões subsequentes se eles também se acasalarem com a mesma rainha. Os drones morrem minutos após o acasalamento.

Equinodermos

A evisceração , a ejeção dos órgãos internos dos pepinos do mar quando estressados, também é uma forma de autotomia e regenera o (s) órgão (s) perdido (s).

Algumas estrelas do mar perdem os braços. O próprio braço pode até ser capaz de crescer novamente em uma nova estrela do mar.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos

  • A definição do dicionário de autotomia no Wikcionário